第一章 第2讲 化学平衡状态及平衡移动（Word教参）-【百汇大课堂】2026年高考化学选考总复习下册·第1轮（浙江专用）

第2讲　化学平衡状态及平衡移动 课标引领 1.通过实验探究，了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。 2．能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化，能讨论化学反应条件的选择和优化。 考点一　化学平衡状态及判断 [对应学生用书P6] 1．可逆反应 2．化学平衡状态 (1)概念 一定条件下的可逆反应中，当正反应速率与逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变的状态。 (2)建立过程 相同条件下，无论可逆反应从正向开始，还是从逆向开始，均可建立相同的平衡状态： 　　 (3)平衡特征 3．判断化学平衡状态的方法 (1)动态标志：v正＝v逆≠0 ①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。 ②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系，且反应速率之比等于其化学计量数之比。例如，aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋dD(g)，若v正(A)∶v逆(B)＝a∶b时，该反应达到平衡状态。 (2)静态标志：各种“物理量”不变，如质量、物质的量(或浓度)、百分含量(物质的量分数、质量分数等)等。 总之，若物理量由变量变成不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量为“不变量”，则不能作为平衡标志。 考向一　化学平衡状态的判断 [例1] CO2转化为甲醇有利于实现碳中和，基本反应为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，不能判断该反应已达平衡状态的是(　　) A．单位时间内生成1 mol CH3OH(g)的同时生成1 mol CO(g) B．在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变 C．在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化 D．在恒温恒压的容器中，气体的平均摩尔质量不再变化 B　解析：若单位时间内生成1 mol CH3OH(g)的同时生成1 mol CO(g)，即v正(CH3OH)＝v逆(CO)，则该反应达到平衡状态，A正确；在恒温恒容的容器中，该反应气体物质总质量不变，则混合气体的密度始终不变，故混合气体的密度保持不变不能说明该反应达到平衡状态，B错误；在绝热恒容的容器中，随反应的进行体系温度发生改变，反应的平衡常数随之变化，故反应的平衡常数不再变化能说明该反应达到平衡状态，C正确；在恒温恒压的容器中，该反应前后气体物质化学计量数发生改变，气体总质量不变，则气体的平均摩尔质量发生变化，故气体的平均摩尔质量不再变化能说明该反应达到平衡状态，D正确。 不能作为判断化学平衡状态“标志”的四种情况 (1)全是气体参加的反应，恒容条件下混合气体的密度不变。 (2)反应组分的物质的量(或浓度)之比等于化学方程式中其化学计量数之比。 (3)恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强(或总物质的量)不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 (4)全是气体参加的体积不变的反应，混合气体的平均相对分子质量不再随时间而变化，如H2(g)＋I2(g)2HI(g)。 [练1] 用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl，利用下列反应可实现氯的循环利用：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＜0。恒温恒容条件下，在某密闭容器中充入一定量的反应物发生上述反应，能充分说明该反应达到化学平衡状态的是(　　) A．气体的质量不再改变 B．氯化氢的转化率不再改变 C．断开4 mol H—Cl的同时生成4 mol H—O D．n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)＝4∶1∶2∶2 答案：B 考点二　化学平衡的移动 [对应学生用书P7] 1．化学平衡的移动 (1)在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，若反应条件(如温度、浓度、压强等)发生变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态，这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程，叫做化学平衡的移动。 (2)化学平衡移动的过程 [微点拨](1)化学反应条件改变，使正、逆反应速率不再相等，化学平衡才会发生移动。 (2)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变。 2．判断化学平衡移动的方向 (1)根据正、逆反应速率判断 正、逆反应速率的关系 化学平衡移动的方向 若v正＞v逆 平衡向正反应方向移动 若v正＝v逆 平衡不移动 若v正＜v逆 平衡向逆反应方向移动 (2)根据浓度商(Q)和平衡常数(K)判断 [微点拨]温度一定时，化学平衡常数(K)是定值，浓度商(Q)是变量，平衡发生移动，Q发生变化，最终达到Q＝K的平衡状态。 3．影响化学平衡的外界因素 其他条件保持不变，改变温度、浓度、压强等因素，对化学平衡的影响如下表所示： 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动 压强(有气体参加的可逆反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体体积减小的方向移动 减小压强 向气体体积增大的方向移动 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 同等程度改变v正、v逆平衡不移动 4.充入惰性气体(非反应气体)与平衡移动的关系 (1)恒温恒容：原平衡体系体系总压强增大→反应体系中各组分的浓度不变→平衡不移动。 (2)恒温恒压：原平衡体系容器容积增大→各反应气体的分压减小→体系中各组分的浓度均减小 5．勒夏特列原理(化学平衡移动原理) 如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减少这种影响的方向移动。 考向二　化学平衡移动的方向及结果分析 [例2] (2024·浙江6月选考卷)为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是(　　) 影响因素 方案设计 现象 结论 A 浓度 向1 mL 0.1 mol/L K2CrO4溶液中加入1 mL 0.1 mol/L HBr溶液 黄色溶液变橙色 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动 B 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100 mL HI气体，分解达到平衡后再充入100 mL Ar 气体颜色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，改变压强平衡不移动 C 温度 将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动 D 催化剂 向1 mL乙酸乙酯中加入1 mL 0.3 mol/L H2SO4溶液，水浴加热 上层液体逐渐减少 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动 C　解析：2CrO(黄色)＋2H＋⇌Cr2O(橙色)＋H2O，向1 mL 0.1 mol/L K2CrO4溶液中加入1 mL 0.1 mol/L HBr溶液，H＋浓度增大，平衡正向移动，实验现象应为溶液橙色加深，A错误；恒容条件下，达到平衡后充入Ar，参加反应的各气态物质分压不变，该实验不能判断压强对平衡移动的影响，B错误；反应2NO2⇌N2O4为放热反应，升高温度，气体颜色变深，说明平衡逆向移动，即向吸热反应方向移动，C正确；催化剂只会改变化学反应速率，不影响平衡移动，D错误。 分析化学平衡移动及结果的思维流程 [练2] (2022·海南卷)某温度下，反应CH2===CH2(g)＋H2O(g)⇌CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是(　　) A．增大压强，v正>v逆，平衡常数增大 B．加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大 C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动 D．恒容下，充入一定量的CH2===CH2(g)，CH2===CH2(g)的平衡转化率增大 答案：C 考向三　平衡移动方向与转化率的判断 [例3] (2023·辽宁卷，节选)接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化：SO2(g)＋O2(g) SO3(g)　ΔH＝－98.9 kJ/mol。 为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示，下列说法正确的是________。 a.温度越高，反应速率越大 b．α＝0.88的曲线代表平衡转化率 c．α越大，反应速率最大值对应温度越低 d．可根据不同α下的最大速率，选择最佳生产温度 cd　解析：该反应为放热反应。从图像看，随着温度升高，反应速率先增大后减小，a错误；随着温度升高，反应的转化率应逐渐减小，图像中曲线为不同温度下的等转化率下的反应速率曲线，b错误；由题图可知，转化率越高对应的反应速率最高的温度越低，c正确；结合图像的转化率与速率最高的温度可选取最佳生产温度，d正确。 平衡移动方向与转化率的关系 以反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)为例进行分析： (1)若起始时投料比＝，即投料比等于其化学计量数之比，达到平衡时，A、B的转化率相等。 (2)若只增加A(g)的量，平衡正向移动，B的转化率增大，但A的转化率减小。 (3)若按原起始投料比同倍数增加(或减小)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与化学计量数有关： [练3] (2024·浙江精诚联盟联考)在绝热恒容的容器中发生反应A(s)＋2B(g)⇌C(g)＋D(g)　ΔH<0，C的浓度变化如图所示，下列说法正确的是(　　) A．当容器的压强不发生改变时，化学反应达到平衡状态 B．在10 min时，反应物B的反应速率为0.60 mol/(L·min) C．增加反应物A，可提高反应物B的转化率 D．若保持恒温恒容，充入少量反应物B(g)，反应物B的转化率增大 答案：A [对应学生用书P10] 1．可逆反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是(　　) ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO ③NO2、NO、O2的物质的量浓度均保持不变 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A．①③④⑥ B．②③⑤ C．①③④ D．①②③④⑤⑥ 答案：A 2．(2024·浙江杭州四校联考)在恒容密闭容器中，进行反应2CO(g)＋SO2(g)2CO2(g)＋S(s)　ΔH＜0，下列说法不正确的是(　　) A．若起始投料比＝2，则CO和SO2的平衡转化率相等 B．平衡时，充入少量CO(g)，CO、SO2的转化率均增大 C．平衡时，再充入一定量的CO2，平衡常数K保持不变 D．使用高效催化剂，v(正)、v(逆)均增大，但反应物的平衡转化率不变 答案：B 3．25 ℃，向40 mL 0.05 mol/L的FeCl3溶液中加入10 mL 0.15 mol/L的KSCN溶液，发生反应：FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，混合溶液中c(Fe3＋)与反应时间(t)的变化如图所示(盐类的水解影响、混合时溶液的体积变化均忽略不计)。下列说法正确的是(　　) A．t4时向溶液中加入少量KCl固体，平衡不移动 B．E点对应的坐标为(0，0.05) C．该反应的平衡常数表达式为K＝ D.在该反应过程中，A点的正反应速率小于B点的逆反应速率 答案：A 4．(2024·浙江金丽衢十二校联考)在恒容密闭容器中充入3 mol X和3 mol Y发生反应：3X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH<0，反应过程持续升高温度，测得混合体系中Z的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是(　　) A．M点和N点均达到平衡状态 B．M点的逆反应速率可能大于N点的逆反应速率 C．反应过程中X、Y的体积分数均先减小后增大 D．P点Z的体积分数小于N点，原因可能是高温使催化剂活性降低 答案：C 5．(2024·浙江1月选考卷)酯在NaOH溶液中发生水解反应，历程如下： ②RCOOCH2CH3水解相对速率与取代基R的关系如下表： 取代基R CH3 ClCH2 Cl2CH 水解相对速率 1 290 7 200 下列说法不正确的是(　　) A．步骤 Ⅰ 是OH－与酯中Cδ＋作用 B．步骤 Ⅲ 使 Ⅰ 和 Ⅱ 平衡正向移动，使酯在NaOH溶液中发生的水解反应不可逆 C．酯的水解速率：FCH2COOCH2CH3>ClCH2COOCH2CH3 D．与OH－反应、与18OH－反应，两者所得醇和羧酸盐均不同 D　解析：步骤 Ⅰ 是氢氧根离子与酯基中的Cδ＋作用生成羟基和O－，A正确；步骤 Ⅰ 加入氢氧根离子使平衡 Ⅰ 正向移动，氢氧根离子与羧基反应使平衡 Ⅱ 也正向移动，使得酯在NaOH溶液中发生的水解反应不可逆，B正确；从信息②可知，随着取代基R上Cl个数的增多，水解相对速率增大，原因为Cl电负性较强，对电子的吸引能力较强，使得酯基的水解速率增大，F的电负性强于Cl，对电子的吸引能力更强，因此酯的水解速率FCH2COOCH2CH3>ClCH2COOCH2CH3，C正确；与氢氧根离子反应，根据信息①可知，第 Ⅰ 步反应后18O既存在于羟基中也存在于O－中，随着反应进行，最终18O存在于羧酸盐中，同理与18OH－反应，最终18O存在于羧酸盐中，两者所得醇和羧酸盐相同，D错误。 6．(2022·浙江6月选考卷)关于反应Cl2(g)＋H2O(l)HClO(aq)＋H＋(aq)＋Cl－(aq)　ΔH＜0， 达到平衡后，下列说法不正确的是(　　) A．升高温度，氯水中的c(HClO)减小 B．氯水中加入少量醋酸钠固体，上述平衡正向移动，c(HClO)增大 C．取氯水稀释，增大 D．取两份氯水，分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液，若前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色，可以证明上述反应存在限度 D　解析：该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，c(HClO)减小，A正确；向氯水中加入少量醋酸钠固体，CH3COO－和H＋结合生成CH3COOH，c(H＋)减小，平衡正向移动，c(HClO)增大，B正确；氯水稀释，平衡正向移动，而c(HClO)和c(Cl－)均减小，但HClO本身也存在电离平衡HClO⇌H＋＋ClO－，稀释促进了HClO的电离，使c(HClO)减少更多，故增大，C正确；向氯水中加AgNO3溶液产生白色沉淀，证明溶液中有Cl－，向氯水中加淀粉KI溶液，溶液变蓝，证明生成了碘单质，溶液中有强氧化性的物质，而氯气和次氯酸都有强氧化性，不能证明反应物和生成物共存，即不能证明上述反应存在限度，D错误。 [课时提升训练(2)见P159] 学科网（北京）股份有限公司 $$